摘要：随着科学技术的不断发展，能源已经成为实现经济快速增长的重要保障。但我国的金属能源紧缺，那么发展无机非金属材料就成为我国经济建设的重点。无机非金属材料是发展我国现代工业、农业和国防不可或缺的重要材料，本文就对无机非金属材料行业的发展趋势进行了分析。
关键词：无机非金属；材料；发展趋势
1无机非金属材料的分类
1.1依据分子结构划分
无机非金属材料总体上依据分子结构可以划分晶体和非晶体两大类，晶体可以分为单晶和多晶，两者都可以分为单质和化合物两个类型。单晶的单质具体有单晶硅、金刚石、集成电路材料以及工具材料；单晶的化合物可以分为碲化铋、电子器件以及半导体敏感材料。
1.2依据化学成分划分
总体可以分为单质和化合物两大类。单质分为单晶硅，如金刚石、集成电路以及工具领域等使用；多晶硅如多晶石墨、光电材料和电极等；单质硒玻璃如敏感材料；无定形碳包括生物膜材料和导电材料等。
2无机非金属材料的特点
普通无机非金属材料的特点是：耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外，水泥在胶凝性能上，玻璃在光学性能上，陶瓷在耐蚀、介电性能上，耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性，是金属材料和高分子材料所不及的。但与金属材料相比，它抗断强度低、缺少延展性，属于脆性材料。与高分子材料相比，密度较大，制造工艺较复杂。特种无机非金属材料的特点是：1）各具特色。例如：高温氧化物的高温抗氧化特性；氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性；铁氧体的磁学性质；光导纤维的光传输性质；金刚石、立方氮化硼的超硬性质；导体材料的导电性质；快硬早强水泥的快凝、快硬性质等。2）各种物理效应和微观现象。例如：光敏材料的光-电、热敏材料的热－电、压电材料的力－电、气敏材料的气体-电、湿敏材料的湿度-电等材料对物理和化学参数间的功能转换特性。3）不同性质的材料经复合而构成复合材料。例如：金属陶瓷、高温无机涂层，以及用无机纤维、晶须等增强的材料。
3无机非金属材料的缺陷及措施
3.1缺陷
从客观的角度来分析，虽然无机非金属材料在很多方面都表现出了比较优异的性能，但并不意味着该材料没有任何的缺陷。相反的，目前所研究的无机非金属材料，在缺陷方面是比较突出的。从类别上来看，无机非金属材料的问题包括密着程度不足、脱瓷现象、瓷层裂纹、麻泡等等，这些缺陷导致无机非金属材料在使用的过程中，未达到理想的效果，得到的最终产品也是不理想的。除此之外，选择具有缺陷性的无机非金属材料来生产和加工，得到的产品在使用过程中，会表现出较大的安全问题，包括后期鳞爆、裂纹、光泽消失等等，这些都将对用户的生活和工作造成不利的影响，尤其是爆炸，更加会对人体构成威胁。因此，在研制无机非金属材料的过程中，需要针对性的解决缺陷，避免造成恶性循环。
3.2解决办法
无机非金属材料缺陷的出现并不是偶然的，每一种缺陷都具有自身的原因，需采取有效的方法来解决。本文认为，选择的解决方法，应经过大量的实验来完成，要在客观上和主观上，避免缺陷的反复出现。首先，针对气泡、针孔等问题的出现，建议在实际的工作中，通过对表面实施有效的酸处理，利用稀释的碱溶液进行中和处理，避免气泡、针孔的出现。其次，针对密着不良的问题，可尝试在研制过程中，有效的添加密着氧化物来解决，包括氧化钴、氧化镍等。同时，也可以适当的延长烧成时间。第三，针对外观缺陷的解决，应在实践中有效的调整枪距，以此来得到最为准确的数值，要在试验的工序中特别注意，避免出现任何的错乱现象。
4固溶体在无机非金属材料中的应用
4.1载体运用
在汽车尾气中，固溶体不仅是一种催化剂，也是一种载体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在CeO2添加一些Zr4+，可以生成CexZr1-xO2，不仅可以对CeO2的本相特征予以调整，在实际运用，也可以充当汽车尾气的催化剂载体，还可以充当汽车尾气的催化剂助剂；同时，其还具有良好的热稳定性机贮氧性能，在催化剂领域中得到了广泛的应用，成为了人们的研究热点。原料不仅廉价，还属于水溶性无机盐，在使用载体组分与助剂组分的时候，可以产生固溶体，这样不仅可以保证载体组分的分布均匀，还可以实现助剂组分的分布均匀。
4.2催化剂运用
1）铈锆氧化物固溶体
二氧化铈是一种优良催化剂，也是一种催化剂促进剂，在汽车尾气催化剂、水汽变换反应、氧气传感器、生物陶瓷材料、催化加氢、甲烷氧化偶联等反应中得到了普遍的应用。根据有关研究表明，在甲烷催化燃烧中，CeO2-ZrO2固溶体发挥着催化活性与稳定性的作用。在铈锆氧化物固溶体中，因为Ce具备良好的氧化还原性，Ce4+还原为Ce3+的过程中，多余的氧就会氧化甲烷，一般而言，在此过程中，Ce4+与Ce3+是交替生成的，有效避免了氧急剧变化情况的发生，并且CeO2含量对催化活性具有直接的影响作用。在氧化铈立方晶格中添加Zr4+，能够保证CeO2的稳定性更高，进而在烧结过程中，不会出现晶粒生长过大的现象。此类固溶体具有良好的贮氧性能、氧化还原性、热稳定性。
2）SnO2-TiO2固溶体
在TiO2中添加适当的SnO2之后，可以生成固溶体，其结构主要为金红石，具有弱酸性，表面附着一定的晶格氧、吸附氧。将SnO2、TiO2两者进行充分的混合，因为纯相TiO2会被SnO2分解，在一定程度上增加了SnO2-TiO2固溶体的比表面积，从而实现了催化活性的增强。根据有关研究表明，Ga-N-ZnO固溶体作为一种新型催化剂，具有光解水、光响应的性能，为氢材料制备提供了一个全新的方面。
3）对晶格的影响
钛酸铝优势较多：其一，具有较强的抗震性；其二，具有良好的隔热性；其三，具有很高的耐火性。然而在750℃～1300℃之间，钛酸铝不仅可以分解为刚玉，还可以分解为金红石，极大地制约了钛酸铝的实践运用。针对不稳定钛酸铝来说，可以适当添加一些氧化镁、三氧化二铁，与钛酸铝生成连续固溶体，稳定晶格，抑制钛酸铝分解，实现了钛酸铝的有效运用。
5无机非金属材料行业的发展趋势
5.1节能化
传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户，在世界能源日益短缺的今天，如何生产节能、降耗，以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用。向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持，而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。
5.2复合化发展
作为无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料的复合化发展趋势。复合化的最终是以应用为目标，如无机非金属材料已广泛应用在钢筋混凝土、玻璃钢等方面其中主要就是用有机高分子与无机玻璃纤维来组成，这种结构材料为主的复合材料，这也是复合材料具有单一材料所无法满足的是使用功能，更是建筑材料发展趋势。
5.3智能化发展
作为材料的只能花是人们关注的焦点，材料的智能化即是材料性能的多元化，等接受外部环境变化的信息，并能实时进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电和铁电陶瓷的复试结构，目前应用领域较广的建筑智能化，提高建筑材料的安全性智能等方面。
结语
目前，国内无机非金属材料在国民经济建设的作用越来越重要。国内无机非金属材料的发展和应用是国内特色社会主义经济体制改革的重要标志之一，无机非金属材料的发展与应用已远远超出其自身的范畴，它带动了国内各个科学领域的创新，推动了国内科学技术的快速发展。
参考文献：
[1]郜永利.浅谈无机非金属材料的特点与发展趋势[J].软件：电子版，2013，（2）.
[2]王鹏.无机非金属材料行业的发展趋势[J].商情，2014，（20）：318.
论文作者:梁佳琪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：无机论文; 非金属材料论文; 材料论文; 催化剂论文; 晶格论文; 缺陷论文; 发展趋势论文; 《电力设备》2018年第8期论文;